pmid: "39452309"
title: "Efeitos Repelentes do Óleo de Sálvia Esclareia e de Dois Principais Constituintes contra"
authors: "Wang Y, Wen F, Zhou X, Chen G, Tian C, Qian J, Wu H, Chen M"
journal: "Insects"
pubdate: "2024 Sep 24"
doi: "10.3390/insects15100733"
source: "PMC Full Text"
Efeitos Repelentes do Óleo de Sálvia Esclareia e de Dois Principais Constituintes contra
Autores
Wang Y, Wen F, Zhou X, Chen G, Tian C, Qian J, Wu H, Chen M
Periodico
Insects (2024 Sep 24)
Conteudo
Efeitos Repelentes do Óleo de Sálvia Esclareia e de Dois Componentes Principais contra Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae)
Resumo Simples
A Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae) é uma praga invasora que deposita ovos em frutos maduros. O curto tempo de geração, a alta fertilidade e a ampla gama de hospedeiros permitem que essa espécie cause perdas significativas de produção. Os óleos essenciais, extraídos de diversas espécies de plantas, têm sido estudados quanto à sua atratividade e repelência para D. suzukii. Neste estudo, descobrimos que o óleo de sálvia esclareia apresentou repelência dose-dependente contra adultos e larvas de D. suzukii. Além disso, identificamos o acetato de linalila e o linalol como dois componentes principais do óleo de sálvia esclareia por CG-EM. Ademais, detectamos que tanto o acetato de linalila quanto o linalol repelem adultos e larvas de D. suzukii. Adicionalmente, examinamos as respostas de eletroantenografia (EAG) de D. suzukii ao óleo de sálvia esclareia, ao acetato de linalila e ao linalol. Esses resultados sugerem que o óleo de sálvia esclareia e seus constituintes acetato de linalila e linalol podem ser potenciais repelentes para o manejo de D. suzukii.
Resumo
A Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae), a drosófila-de-asa-manchada, representa uma ameaça significativa para culturas de frutas de casca mole nas Américas, Europa, África e Oceania, bem como na Ásia. A aplicação de inseticidas químicos é a principal estratégia de controle para D. suzukii; no entanto, a resistência tem se desenvolvido com o uso indiscriminado de inseticidas químicos. Os óleos essenciais, considerados alternativas potenciais às estratégias pesticidas, exibem efeitos comportamentais tóxicos e subletais potentes contra inúmeras pragas, incluindo D. suzukii. O óleo de sálvia esclareia repele uma variedade de pragas agrícolas e domésticas; no entanto, se ele tem um efeito repelente contra D. suzukii permanece desconhecido. Aqui, descobrimos que o óleo de sálvia esclareia exibiu repelência dose-dependente contra adultos de D. suzukii em um ensaio em labirinto em T, um ensaio de duas escolhas e um ensaio de atração de duas escolhas. Além disso, o óleo de sálvia esclareia mostrou um efeito repelente significativo contra larvas de D. suzukii. Em seguida, exploramos os constituintes químicos do óleo de sálvia esclareia por CG-EM e identificamos dois constituintes principais, acetato de linalila (40,03%) e linalol (23,02%). Ademais, os ensaios comportamentais do acetato de linalila e do linalol mostraram que ambos os compostos conferiram repelência comparável contra adultos e larvas de D. suzukii. Finalmente, descobrimos que o óleo de sálvia esclareia, o acetato de linalila e o linalol eliciaram respostas de EAG em D. suzukii, especialmente o óleo de sálvia esclareia, sugerindo que a repelência foi mediada pelo sistema olfativo. Esses achados indicam que D. suzukii apresenta evitação comportamental baseada no olfato do óleo de sálvia esclareia, do acetato de linalila e do linalol. O óleo de sálvia esclareia e seus principais constituintes podem ser alternativas possíveis no manejo de D. suzukii.
- Introdução
A mosca-das-frutas-de-asa-manchada (Drosophila suzukii Matsumura), uma espécie de mosca-das-frutas invasora, tem atraído considerável atenção devido ao seu impacto prejudicial em diversas culturas frutíferas, como bagas, cerejas, uvas e muitas outras frutas de casca fina. Originária do Leste Asiático, D. suzukii se espalhou para outras partes do mundo, incluindo Europa, Américas, África e Oceania, onde se tornou uma ameaça significativa para a indústria frutícola. D. suzukii perfura os frutos com seu ovipositor serrilhado para depositar ovos, e as larvas que emergem desses ovos se alimentam do fruto, causando danos extensos que o tornam impróprio para comercialização.
Atualmente, o manejo de D. suzukii depende principalmente de inseticidas químicos, como organofosforados, piretróides, espinosinas e neonicotinoides. No entanto, o uso frequente de inseticidas químicos levou ao rápido desenvolvimento de resistência e causou problemas devido aos resíduos químicos; portanto, é urgente desenvolver soluções alternativas mais sustentáveis e ecologicamente corretas. A aplicação de óleos essenciais, extraídos de diversas plantas aromáticas, tem emergido como uma estratégia promissora para o controle de D. suzukii, de acordo com múltiplas investigações na literatura. Estudos anteriores relataram que diversos óleos essenciais apresentaram toxicidade direta para larvas e adultos de D. suzukii. Além disso, muitos óleos essenciais demonstraram a capacidade de perturbar as respostas olfativas de D. suzukii, repelindo-as, assim, dos frutos hospedeiros.
Os óleos essenciais são uma mistura complexa composta por uma gama diversificada de componentes químicos, incluindo monoterpenos, sesquiterpenos, fenilpropanoides e outros constituintes voláteis. Há pouca dúvida de que os componentes bioativos dos óleos essenciais, especialmente os mono e sesquiterpenoides, contribuem para os efeitos tóxicos dos óleos essenciais observados em insetos. Por exemplo, como constituintes principais dos óleos essenciais de Citrus aurantiifolia (Chrismann) Swingle e Citrus reticulata Blanco, tanto o (R)- quanto o (S)-limoneno causaram toxicidade de contato significativa contra Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae). Além disso, esses compostos ativos também exibem efeitos comportamentais subletais potencialmente importantes em pragas, incluindo dissuasão alimentar e de oviposição, bem como repelência; por exemplo, o óleo de citronela, um repelente natural de mosquitos amplamente utilizado, também dissuadiu outras pragas, como Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) e Cochliomyia hominivorax Coquerel (Diptera: Calliphoridae).
O óleo de sálvia esclaréia, derivado de Salvia sclarea Linnaeus (Lamiaceae), é renomado por suas diversas aplicações em aromaterapia, cosméticos e medicina. Além de seus usos aromáticos e para cuidados com a pele, o óleo de sálvia esclaréia demonstrou potencial como repelente natural de insetos e inseticida. Estudos anteriores mostraram que o óleo de sálvia esclaréia apresenta atividade inseticida contra S. zeamais, Aedes aegypti Linnaeus (Diptera: Culicidae), Thrips flavus Schrank (Thysanoptera: Thripidae) e muitas outras pragas. Além disso, o óleo de sálvia esclaréia demonstrou deter uma variedade de pragas agrícolas e domésticas, como T. castaneum, Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae), Lasioderma serricorne Fabricius (Coleoptera: Anobiidae) e Musca domestica Linnaeus (Diptera: Muscidae).
Embora o óleo de sálvia esclaréia exiba excelentes efeitos repelentes sobre vários tipos de pragas, ainda se desconhece se o óleo de sálvia esclaréia repele D. suzukii. Aqui, realizamos vários ensaios comportamentais para examinar o efeito repelente do óleo de sálvia esclaréia sobre adultos e larvas de D. suzukii. Além disso, para explorar se os principais constituintes conferem a repelência do óleo de sálvia esclaréia, analisamos os constituintes do óleo de sálvia esclaréia e examinamos o efeito repelente dos principais constituintes, acetato de linalila e linalol. Por fim, exploramos as respostas EAG de adultos de D. suzukii ao óleo de sálvia esclaréia e seus dois principais constituintes. Este estudo ilustra que o óleo de sálvia esclaréia e seus principais constituintes podem ter grande potencial para o manejo de D. suzukii.
2. Materiais e Métodos
2.1. Criação de Insetos
D. suzukii, gentilmente fornecidos por Shaoying Wu (Universidade de Hainan), foram coletados em campo em Haikou, Província de Hainan, China (20° N, 110° L) em 2018, e foram criados em condições de laboratório por mais de cinco anos. D. suzukii foram criados em meio padrão de ágar de fubá–fermento (Genesee Scientific, San Diego, CA, EUA) com lã de madeira de choupo (Hualeji, Hangzhou, China) e papel filtro (Jiaojie, Dongguan, China). D. suzukii foram mantidos em uma câmara de crescimento a 25 ± 1 °C sob 60% UR com um fotoperíodo claro/escuro de 12 h cada.
2.2. Óleos Essenciais e Produtos Químicos
O óleo de sálvia esclaréia foi adquirido da Dr Wong Co., Ltd. (Dr Wong, Guangzhou, China). Dois constituintes do óleo essencial de sálvia esclaréia, acetato de linalila e linalol, foram adquiridos da Tokyo Chemical Industry (TCI, Tóquio, Japão). As purezas desses dois compostos estavam acima de 95%.
2.3. Ensaio em Labirinto em T
O aparato do labirinto em T foi montado com três braços, dois dos quais perpendiculares entre si (formando o formato de “T”), e uma área central de partida, como mostrado na Figura 1A. Os dois braços foram formados por microtubos e tubos Tygon, conectados por pontas de pipeta, e a área central de partida foi formada por pontas de pipeta. Em ambas as tampas dos microtubos, foi feito um pequeno orifício para permitir a passagem de ar. O papel filtro foi aplicado com 50 μL de odorantes ou controle solvente (óleo de parafina) e revestiu a parede do microtubo. Moscas D. suzukii de três a cinco dias de idade (10 machos e 10 fêmeas) foram gentilmente introduzidas no tubo Tygon através do pequeno orifício feito no meio do tubo. O ensaio foi realizado a 25 °C com um fotoperíodo claro/escuro de 12 h cada. O número de moscas que entraram em cada braço foi contado após 24 h. O índice de preferência (IP) foi calculado como (O−C)/(O+C), onde O é o número de moscas na armadilha com odorante teste, e C é o número de moscas na armadilha controle com solvente.
2.4. Ensaio de Dupla Escolha
O ensaio de dupla escolha foi idêntico aos descritos anteriormente. Duas armadilhas foram feitas com microtubos e pontas de pipeta, e o papel filtro com 10 μL dos odorantes ou controle solvente aplicado foi revestido na parede das pontas de pipeta. Duas armadilhas foram fixadas em um béquer de vidro de 100 mL usando fita dupla-face (Figura 1C). Moscas D. suzukii de três a cinco dias de idade foram usadas neste ensaio, e quarenta a cinquenta moscas (metade machos e metade fêmeas) foram gentilmente introduzidas no béquer de vidro e cobertas com gaze. O ensaio foi realizado a 25 °C com um fotoperíodo claro/escuro de 12 h cada. O número de moscas que entraram em cada armadilha foi contado após 24 h. O índice de preferência (IP) foi calculado como no ensaio do labirinto em T.
2.5. Ensaio de Atração de Dupla Escolha
A montagem do ensaio de atração de dupla escolha e o método foram semelhantes aos do ensaio de dupla escolha, exceto pela adição de 100 μL de vinagre de maçã a 10% (ACV) no fundo dos microtubos (Figura 1E). O índice de preferência (IP) foi calculado como no ensaio do labirinto em T.
2.6. Ensaio de Dupla Escolha Larval
O ensaio de dupla escolha larval foi realizado em uma placa de Petri, conforme ilustrado na Figura 1E. Vinte larvas de terceiro instar foram privadas de alimento em papel filtro umedecido com água por 5 h, depois transferidas para o centro de uma placa de Petri (diâmetro, 9 cm), que foi carregada com uma camada de aproximadamente 5 mm de profundidade de agarose a 2,5%. A placa de Petri continha, de um lado, um cilindro (diâmetro, 0,5 cm) de alimento carregado com óleo ou odorantes e, do outro lado, um cilindro semelhante de alimento carregado com hexano controle (Figura 1G). O número de larvas em cada zona foi contado após 5 min, e o índice de preferência (IP) foi calculado como no ensaio do labirinto em T. Cada tratamento foi realizado em mais de seis réplicas.
2.7. Cromatografia Gasosa–Espectrometria de Massas (CG-EM)
A composição química do óleo de sálvia esclareia foi analisada por cromatografia gasosa-espectrometria de massas (CG-EM) (QP2010 plus, Shimadzu, Japão) e coluna RTX-5MS (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm, Shimadzu Corp, Kyoto, Japão). A metodologia foi adotada de Pedroso et al. A temperatura do injetor foi de 250 °C, e a temperatura do detector foi de 290 °C. A temperatura da coluna foi mantida a 60 °C por 2 min, aumentada para 180 °C a uma taxa de 5 °C/min e, em seguida, aumentada para 280 °C a uma taxa de 10 °C/min. O gás de arraste do CG foi hélio, e a vazão foi de 1 mL/min. O óleo essencial foi diluído a 1% com acetato de etila, e o volume de injeção foi de 1 μL. A velocidade de varredura foi de 0,5 varredura/s de m/z 40 a 350, e a razão de split foi de 1:200. O espectrômetro de massas foi operado com energia de ionização de 70 eV. Com as características precisas e sensíveis da CG-EM na determinação dos principais constituintes de misturas, uma alíquota foi utilizada para analisar os principais constituintes do óleo de sálvia esclareia.
2.8. Eletroantenografia (EAG)
D. suzukii de três a cinco dias de idade foram inseridos na extremidade estreita de uma ponteira de pipeta de 200 μL truncada e montados em uma lâmina de microscópio usando cera dentária. A antena foi mantida em posição estável e desdobrada por uma micropipeta de vidro. O eletrodo capilar de vidro de registro foi colocado na região distal anterior de uma antena, e o eletrodo de referência foi inserido no olho contralateral. O óleo e os componentes foram diluídos em óleo de parafina, e 10 µL da solução ou do óleo de parafina controle foram aplicados em uma tira de filtro de 0,2 × 30 mm, que foi inserida em uma pipeta Pasteur para construir um cartucho de estímulo. A antena foi exposta a uma corrente de ar úmido fluindo a 20 mL/s, e um pulso de estímulo foi administrado por 0,5 s a 2 mL/s, operado pelo CS55 (Syntech, Kirchzarten, Alemanha). Os sinais de EAG foram gerados via IDAC-4 (Syntech, Kirchzarten, Alemanha), e as gravações foram analisadas com o software EAG pro 2000 (Syntech, Kirchzarten, Alemanha). Mais de quinze moscas foram testadas por composto, e cada mosca foi testada apenas uma vez.
2.9. Análise Estatística
Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando o GraphPad Prism versão 9.4.0 (GraphPad software, San Diego, CA, EUA). O teste de Shapiro–Wilk foi usado para verificar a hipótese de normalidade. Análise de variância (ANOVA) de uma via seguida pelo teste de separação de médias de Tukey ou teste de Kruskal–Wallis seguido pelo teste de Nemenyi foi utilizada para comparar o índice de preferência induzido por diferentes diluições de odorantes, dependendo se as premissas para testes paramétricos foram atendidas. O teste t não pareado de Student foi usado para comparar as respostas de EAG eliciadas pelo controle e pelos odorantes.
3. Resultados
3.1. O Óleo de Sálvia Esclareia Repel Adultos e Larvas de D. suzukii
Primeiramente, desenvolvemos um ensaio em labirinto em T para verificar os efeitos do óleo de sálvia esclareia no comportamento de adultos de D. suzukii. Os resultados mostraram que o óleo de sálvia esclareia exibiu um efeito repelente significativo nas diluições 10⁻¹ e 10⁻² (v/v), e o óleo essencial a 10⁻³ (v/v) não apresentou repelência (Figura 1A,B). Além disso, o comportamento de evitação também foi observado no ensaio de duas escolhas e no ensaio de atração de duas escolhas; a diferença entre esses dois ensaios foi o ACV no fundo dos microtubos no último. O óleo de sálvia esclareia repeliu D. suzukii nas diluições 0,5 e 10⁻¹ (v/v) em ambos os ensaios, enquanto o óleo a 10⁻³ (v/v) não teve efeito na preferência de D. suzukii (Figura 1C–F). Além disso, realizamos um ensaio com larvas para examinar a repelência do óleo de sálvia esclareia contra larvas de D. suzukii e descobrimos que o óleo de sálvia esclareia teve um efeito deterrent marcante contra larvas de D. suzukii para alimentação nas diluições 10⁻¹ e 10⁻² (v/v) (Figura 1G,H).
3.2. Análise dos Constituintes do Óleo de Sálvia Esclareia
Analisamos os constituintes do óleo de sálvia esclareia por GC-MS. Os resultados mostraram que o óleo de sálvia esclareia consistia em 63 compostos, dos quais os constituintes mais abundantes foram acetato de linalila (40,03%) e linalol (23,02%). As proporções dos outros constituintes eram bastante baixas; a maioria desses constituintes era inferior a 1%, conforme mostrado na Tabela 1.
3.3. Constituintes do Óleo de Sálvia Esclareia Repelem Adultos e Larvas de D. suzukii
Para explorar se os constituintes eram responsáveis pelo efeito repelente do óleo de sálvia esclareia em D. suzukii, realizamos ensaios para testar separadamente a atividade repelente dos dois principais constituintes do óleo essencial de sálvia esclareia, acetato de linalila e linalol. Descobrimos que ambos os compostos exibiram repelência em todos os ensaios, assim como o óleo de sálvia esclareia. No entanto, a potência repelente foi ligeiramente diferente da do óleo de sálvia esclareia—o efeito repelente do óleo de sálvia esclareia foi mais forte do que o do acetato de linalila e do linalol no ensaio em labirinto em T (Figura 2A e Figura 3A); ao contrário do ensaio em labirinto em T, o acetato de linalila e o linalol apresentaram maior atividade repelente tanto no ensaio de duas escolhas quanto no ensaio de atração de duas escolhas (Figura 2 e Figura 3). Além disso, o acetato de linalila e o linalol mostraram efeitos repelentes comparáveis contra larvas de D. suzukii (Figura 2 e Figura 3).
3.4. Óleo de Sálvia Esclareia e Constituintes Provocam Respostas EAG em Adultos de D. suzukii
Desde que o óleo de sálvia esclaréia e seus dois principais constituintes, acetato de linalila e linalol, conferiram repelência contra adultos de D. suzukii, nos perguntamos se o efeito repelente era mediado pelo sistema olfativo; assim, examinamos as respostas EAG das antenas de adultos de D. suzukii ao óleo de sálvia esclaréia, acetato de linalila e linalol. O óleo essencial de sálvia esclaréia provocou uma resposta EAG significativa, e as respostas EAG foram mais fortes com o aumento das doses do óleo (Figura 4). Além disso, tanto o acetato de linalila quanto o linalol provocaram respostas EAG, que ocorreram de forma dependente da dose; no entanto, a amplitude foi muito menor do que a do óleo de sálvia esclaréia, mesmo na alta concentração de 10−1 (v/v) (Figura 4).
- Discussão
Óleos essenciais, derivados de várias plantas aromáticas, surgiram como alternativas potentes e ecológicas aos pesticidas químicos tradicionais. Comparados aos pesticidas sintéticos, uma das principais vantagens do uso de óleos essenciais no controle de pragas é sua segurança para humanos e animais de estimação. Neste estudo, descobrimos que o óleo de sálvia esclaréia exibiu um efeito dissuasor significativo contra adultos e larvas de D. suzukii, e dois constituintes principais, acetato de linalila e linalol, foram responsáveis pelo efeito dissuasor através do sistema olfativo.
Devido à enorme ameaça às culturas de frutas de casca macia causada por D. suzukii, espinosade e outros inseticidas de amplo espectro têm sido frequentemente aplicados para o manejo de D. suzukii. Em relação ao problema de resistência e aos problemas de segurança alimentar, o óleo essencial, derivado de plantas naturais, é uma boa solução candidata para o manejo de D. suzukii. Além da atividade inseticida, numerosos estudos relataram que óleos essenciais, incluindo óleo de lavanda, óleo de erva-gateira, óleo de tangerina, óleo de melaleuca, óleo de hortelã-pimenta, óleo de gengibre, óleo de gerânio, óleo de abeto branco, e assim por diante, tinham excelentes efeitos dissuasores contra D. suzukii. Além disso, certos óleos essenciais exibem tanto toxicidade quanto dissuasão contra D. suzukii, por exemplo, sete espécies de Baccharis.
Em nosso estudo, mostramos que o óleo de sálvia esclaréia exibiu um efeito dissuasor contra D. suzukii, o que foi consistente com observações em outras pragas. Shibuya et al. 2021 relataram que o óleo de sálvia esclaréia provocou comportamento de atração em larvas de Drosophila melanogaster Meigen (Diptera: Drosophilidae), assim como muitos outros óleos essenciais, como eucalipto limão, nardo, gengibre, cipreste, pimenta, cravo, canela cássia e citronela java. No entanto, nossos resultados foram discrepantes com os publicados; descobrimos que o óleo de sálvia esclaréia repeliu larvas de D. suzukii. Comportamentos distintos induzidos por compostos naturais entre D. melanogaster e D. suzukii são comuns; conforme descrito anteriormente, a cânfora foi um forte repelente contra D. melanogaster, mas teve pouca atividade repelente contra D. suzukii. Além disso, o citronelal foi um forte repelente contra D. melanogaster, Drosophila pseudoobscura Frolova (Diptera: Drosophilidae) e Drosophila virilis Sturtevant (Diptera: Drosophilidae), mas não para D. suzukii.
Nosso estudo identificou que o acetato de linalila e o linalol eram os dois principais constituintes do óleo de sálvia esclaréia, enquanto os outros componentes eram menos abundantes, o que foi semelhante ao descrito anteriormente, onde acetato de linalila, linalol e esclareol eram os principais componentes identificados no óleo de sálvia esclaréia. Recentemente, Niu relatou que o óleo de sálvia esclaréia consistia em dezenove constituintes químicos principais, consideravelmente menos do que o encontrado em nosso estudo, e o componente mais abundante foi o miristato de isopropila (28,74%), seguido pelo acetato de linalila (20,07%) e linalol (15,18%). Embora os constituintes difiram ligeiramente devido à diversidade da origem do óleo e ao método de detecção utilizado, o ponto em comum é que o acetato de linalila e o linalol são os principais constituintes.
Aqui, descobrimos que dois constituintes principais, acetato de linalila e linalol, exibiram efeitos repelentes contra adultos e larvas de D. suzukii, assim como o óleo de sálvia esclaréia. O linalol, um dos monoterpenoides, provocou um efeito de repelência contra diversas pragas, como Ae. aegypti, Aedes albopictus Skuse (Diptera: Culicidae), Anopheles gambiae Giles ss (Diptera: Culicidae), Ixodes ricinus Linnaeus (Acari: Ixodidae), Musca domestica Linnaeus (Diptera: Muscidae) e Sitophilus oryzae Linnaeus (Coleoptera: Curculionidae). No entanto, Dewitte et al. (2021) descobriram que os constituintes da amora-preta (Rubus fruticosus), acetaldeído, acetato de hexila, linalol, mirtenol, L-limoneno e canfeno, eram significativamente atraentes para D. suzukii. Outro artigo relatou que o (R)-(+)-limoneno possuía forte repelência contra D. suzukii; além disso, outros terpenoides, mentona, (+)-fenchona, acetato de mentila, nerol, (−)-α-tujona e norcanfora, todos provocaram repelência em D. suzukii. As discrepâncias entre esses estudos, incluindo o nosso, podem ser causadas pela concentração utilizada nos ensaios comportamentais; uma vez que os insetos possuem sistemas olfativos sensíveis, pequenas diferenças, incluindo os métodos e as moscas nos ensaios, podem levar a comportamentos distintos. Em comparação com o linalol, poucos estudos foram realizados sobre a atividade do acetato de linalila. Um estudo anterior indicou que o acetato de linalila não era apenas o constituinte mais abundante dos óleos essenciais, mas também conferia alta atividade repelente contra Tetranychus urticae Boisduval (Acari: Tetranychidae). Em nosso estudo, D. suzukii mostrou evitação de linalol e acetato de linalila em todos os ensaios comportamentais que realizamos; como principais constituintes do óleo de sálvia esclaréia, sugerimos que esses dois compostos podem ser responsáveis pela atividade repelente do óleo de sálvia esclaréia contra D. suzukii.
Os insetos dependem fortemente do seu olfato para diversos comportamentos, como encontrar alimentos e parceiros, além de evitar predadores. As antenas dos insetos são equipadas com numerosos neurônios receptores olfativos especializados na detecção de compostos químicos voláteis no ar. As respostas de EAG contribuem para a compreensão de como diferentes odorantes são codificados no sistema nervoso do inseto. Anteriormente, o linalol demonstrou induzir respostas de EAG acentuadas em D. suzukii. Aqui, observamos que o óleo de sálvia esclareia e seus dois constituintes elicitaram uma resposta de EAG em D. suzukii, o que significa que esses compostos foram percebidos pela antena da mosca através da ativação do sistema olfativo para elicitar comportamento de evitação. Além disso, a resposta de EAG ao óleo de sálvia esclareia foi maior do que ao linalol e ao acetato de linalila, indicando que o sistema olfativo era sensível ao óleo de sálvia esclareia. O ensaio comportamental mostrou que tanto o linalol quanto o acetato de linalila exibiram efeitos repelentes comparáveis ao óleo de sálvia esclareia, o que pode ser porque o comportamento é complicado e envolve tanto a detecção da entrada sensorial pelo sistema nervoso periférico quanto o processamento do sinal pelo sistema nervoso central.
5. Conclusões
Em resumo, o óleo de sálvia esclareia e seus dois principais constituintes, linalol e acetato de linalila, evocam uma resposta olfativa e elicitam repelência em adultos e larvas de D. suzukii. Nosso estudo não apenas fornece evidências de que o óleo de sálvia esclareia e seus principais constituintes podem ser possíveis alternativas para o controle de D. suzukii, mas também estabelece uma base para estudos mecanísticos adicionais da repelência de óleos essenciais.
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Contribuições dos Autores
Conceitualização, M.C. e H.W.; metodologia, J.Q., X.Z., G.C., Y.W. e F.W.; investigação, Y.W., F.W. e C.T.; análise formal, X.Z. e G.C.; visualização, J.Q.; administração do projeto, M.C.; recursos, C.T., H.W. e M.C.; redação—preparação do rascunho original, M.C.; redação—revisão e edição, Y.W. e M.C. Todos os autores leram e concordaram com a versão publicada do manuscrito.
Declaração de Disponibilidade de Dados
Os dados apresentados neste estudo estão disponíveis mediante solicitação ao autor correspondente.
Conflitos de Interesse
Os autores declaram não haver conflitos de interesse.
Referências
Drosophila suzukii
Manejo de Drosophila suzukii na América Latina: Situação Atual e Perspectivas
Biologia da invasão da Drosophila de asa manchada (Drosophila suzukii): Uma perspectiva global e prioridades futuras
Compostos naturais para o controle de Drosophila suzukii. Uma revisão
Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae): Uma Década de Pesquisa Rumo a um Programa de Manejo Integrado de Pragas Sustentável
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O Potencial de Produtos Bioracionais à Base de Plantas para o Controle de Drosophila suzukii: Situação Atual, Oportunidades e Limitações
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Efeitos deterrentes de óleos essenciais na Drosophila-de-asa-manchada (Drosophila suzukii): Implicações para o manejo orgânico em culturas de frutas vermelhas
Óleos essenciais como protetores de culturas pós-colheita contra a mosca-da-fruta Drosophila suzukii: Bioatividade e perfil organoléptico
Composição química de óleos essenciais de espécies selecionadas de Piper e sua atividade inseticida contra Drosophila suzukii e Trichopria anastrephae
Modulação da dopamina no comportamento quimiotático em resposta a substâncias aromáticas naturais em larvas de Drosophila melanogaster
Respostas comportamentais e fisiológicas de Drosophila melanogaster e D. suzukii a voláteis de óleos essenciais de plantas
Conservação da evitação olfativa em espécies de Drosophila e identificação de repelentes para Drosophila suzukii
Repelência espacial e outros efeitos da transflutrina e do linalol em Aedes aegypti e Aedes albopictus
Resposta de Aedes aegypti L. (Diptera: Culicidae) à transflutrina e linalol impregnados em diferentes tipos de tecido
Avaliação em cabana experimental do gel de ágar repelente espacial de linalol contra mosquitos Anopheles gambiae sensu stricto em um sistema de semicampo em Bagamoyo, Tanzânia
Atividade tóxica e repelente de monoterpenoides selecionados (timol, carvacrol e linalol) contra o carrapato da mamona, Ixodes ricinus (Acari: Ixodidae)
Perfis de toxicidade tópica e repelência de 17 componentes de óleos essenciais contra cepas resistentes e suscetíveis a inseticidas de adultos de Musca domestica (Diptera: Muscidae)
Um estudo comparativo de monoterpenoides e fenilpropanoides de óleos essenciais contra insetos de grãos armazenados: Toxinas agudas ou deterrentes alimentares
Identificação de voláteis da amora-preta (Rubus fruticosus) como atrativos para Drosophila suzukii
Comunicação olfativa de insetos em um mundo complexo e em mudança
Evolução da olfação em insetos
Respostas olfativas de fêmeas de Drosophila suzukii a voláteis de plantas hospedeiras
O óleo de sálvia esclareia induziu repelência em Drosophila suzukii. (A) Desenho esquemático do ensaio em labirinto em T. (B) Índice de preferência de D. suzukii pelo óleo de sálvia esclareia no ensaio em labirinto em T. (C) Desenho esquemático do ensaio de duas escolhas. (D) Índice de preferência de D. suzukii pelo óleo de sálvia esclareia no ensaio de duas escolhas. (E) Desenho esquemático do ensaio de atração de duas escolhas. (F) Índice de preferência de D. suzukii pelo óleo de sálvia esclareia no ensaio de atração de duas escolhas. (G). Desenho esquemático do ensaio de duas escolhas com larvas. (H) Índice de preferência de larvas de D. suzukii pelo óleo de sálvia esclareia. Os dados são plotados como média ± erro padrão da média. Os pontos denotam o valor de cada repetição. A análise estatística foi realizada usando análise de variância de uma via (ANOVA) seguida pelo teste de separação de médias de Tukey em (D,F), e Kruskal-Wallis seguido pelo teste de Nemenyi em (B,H). Os asteriscos indicam uma diferença significativa entre o índice de preferência dos compostos em diferentes diluições em ** p < 0,01.
Repelência provocada pelo acetato de linalila em Drosophila suzukii. (A) Índice de preferência de D. suzukii pelo acetato de linalila no ensaio de labirinto em T. (B) Índice de preferência de D. suzukii pelo acetato de linalila no ensaio de dupla escolha. (C) Índice de preferência de D. suzukii pelo acetato de linalila no ensaio de atração de dupla escolha. (D) Índice de preferência de larvas de D. suzukii pelo acetato de linalila. Os dados são apresentados como média ± e.p.m. Os pontos indicam o valor de cada repetição. A análise estatística foi realizada utilizando análise de variância de uma via (ANOVA) seguida pelo teste de separação de médias de Tukey. Os asteriscos indicam diferença significativa entre os índices de preferência dos compostos em diferentes diluições em * p < 0,05 e ** p < 0,01.
Repelência provocada pelo linalol em Drosophila suzukii. (A) Índice de preferência de D. suzukii pelo linalol no ensaio de labirinto em T. (B) Índice de preferência de D. suzukii pelo linalol no ensaio de dupla escolha. (C) Índice de preferência de D. suzukii pelo linalol no ensaio de atração de dupla escolha. (D) Índice de preferência de larvas de D. suzukii pelo linalol. Os dados são apresentados como média ± e.p.m. Os pontos indicam o valor de cada repetição. A análise estatística foi realizada utilizando análise de variância de uma via (ANOVA) seguida pelo teste de separação de médias de Tukey em (A–C) e Kruskal–Wallis seguido pelo teste de Nemenyi em (D). Os asteriscos indicam diferença significativa entre os índices de preferência dos compostos em diferentes diluições em ** p < 0,01.
Respostas de EAG de adultos de Drosophila suzukii ao óleo de sálvia esclareia e seus dois principais constituintes. (A) Traçados de EAG representativos provocados pelo óleo de sálvia esclareia, linalol e acetato de linalila na diluição de 10−1. (B) Respostas de EAG ao óleo de sálvia esclareia, linalol e acetato de linalila. n ≥ 15 moscas. Os dados são apresentados como média ± e.p.m. A análise estatística foi realizada pelo teste t não pareado de Student, e os asteriscos indicam diferença significativa entre a resposta para o controle e os odorantes em * p < 0,05 e ** p < 0,01.
Os vinte constituintes químicos mais abundantes no óleo de sálvia esclareia. As proporções relativas dos constituintes do óleo essencial são expressas como porcentagens.
Nº Tempo de Retenção (Min) Compostos CAS Porcentagem Relativa (%)
1 21.77 Acetato de linalila 115-95-7 40.03
2 21.04 Linalol 78-70-6 23.02
3 28.56 Acetato de geranila 105-87-3 3.35
4 27.75 Acetato de nerila 141-12-8 2.2
5 19.96 α-Cubebeno 17699-14-8 1.8
6 30.2 Formato de linalila 115-99-1 1.11
7 31.2 Isotridecan-1-ol 27458-92-0 1.03
8 16.69 Óxido de cis-linalol 14009-71-3 1.02
9 7.4 β-Pineno 127-91-3 0.96
10 17.78 2-Furanmetanol 34995-77-2 0.93
11 23.39 β-Cariofileno 87-44-5 0.92
12 19.1 L-Cânfora 464-48-2 0.9
13 29.94 Di-hidro-beta-ionona 17283-81-7 0.87
14 10.17 Ocimeno 3338-55-4 0.73
15 28.77 (−)-Isoledeno 95910-36-4 0.71
16 26.33 α-Terpineol 98-55-5 0.68
17 29.25 Nerol 106-25-2 0.64
18 22.76 (−)-Terpinen-4-ol 20126-76-5 0.59
19 10.46 1,5,8-p-Mentatrien 21195-59-5 0.53
20 26.61 γ-Terpineol 586-81-2 0.48